CN102474035A - 用于电导体的连接部件和用于包覆该连接部件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及由第一壳体(1)形成的连接部件，在该连接部件中设置与对外作用的耦联元件(10)连接的电器件，该连接部件被绝缘的包覆物包覆。为此，第一壳体(1)被第二壳体(16)包围，其中耦联元件(10)还被引导穿过第二壳体(16)的相应开口，并且两个壳体之间的空间用聚氨酯塑料材料包围浇注。在硬化之后，这样形成的壳体包覆层(20)仅在一个工作步骤中即已具有外部的第二壳体(16)的相同复制的形状。

Description

用于电导体的连接部件和用于包覆该连接部件的方法

技术领域

本发明涉及连接部件，具有至少一个对外作用的耦联元件，在所述耦联元件中设置触点元件，用于与至少一个构造有互补的耦联元件和触点的插塞连接器(Steckverbinder)接触导通，这些触点元件在形成该连接部件的第一壳体内部能够相互连接，其中由至少两个壳元件组成的第一壳体形成一空腔，在该空腔中设置电器件。

背景技术

这种连接部件被需要用于使至少两个电缆或电导体能够利用其插塞连接器耦联。这种连接部件也被需要用于将一个或多个支路引入到两个电缆或导体的连接点中。在此需保证处于连接部件中的耦联的全部的电和机械的功能性。此外应保护该连接装置免受环境影响(例如湿气和污染物)。

一种由实践已知的方式是，利用硬化的浇注材料将具有接头、连接装置和内部部件的整个组件浇注或包封注塑成一个块体。

US 6,428,357描述一种具有基础壳体的电插塞连接器，所述基础壳体在第一工作步骤中用热塑性弹性材料包封注塑。利用第二工作步骤才执行最终的且形状稳固的包封注塑，包括用于所连接的电缆的张力去除。

由DE 10 2006 05 6258 A1已知一种由电和电子器件组成的组件，该组件用硬化的电绝缘的浇注材料浇注在一壳体中，其特征在于，在壳体上设有至少一个可从壳体外部接触到的至少略微延伸到壳体中的接头，该接头与该组件电连接并从内部与该组件共同地真空浇注。

由DE 32 48 715 A1已知一种电开关，具有一壳体，在该壳体中设置至少一个连接机构和多个载有电开关元件的容纳体，与关联的连接机构连接的插头从该壳体中密封地伸出，并且容纳具有所有开关元件的容纳体和插接头的壳体部件至少部分地用浇注材料填充。

包封注塑插塞连接器无疑是现有技术，在此将接触导通的元件与电导体或电缆装入到一相应的模具中并且用不导电的绝缘的塑料包封注塑。对于这种注塑过程塑料是必需的，这些塑料根据塑料在约180-400℃下以15-400bar的压力注塑到带有保持在其中的元件的相应模具中。

在这种方法中缺陷在于，在浇注和填充或包封注塑整个组件时必须使用大体积的浇注材料。当由于部件的复杂轮廓而不能使模具充分排气时，这可在低压注塑工艺中导致排气问题。通过注塑的浇注材料排出的大量空气可能无法排出，并且产生不可避免的空气夹杂，这些空气夹杂可导致功能和/或外观的局限。同样不能排除在冷却过程期间由于振动过程而引起这种大体积材料的变形。在这种组件的实心浇注中的另一缺陷在于，由于引入浇注材料而限制或者不再获得个别机械部件的功能性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连接部件，其中在配备有耦联元件的壳体中设置被保护免受环境影响的电和/或电子器件及其连接装置，在该连接部件中，由塑料制成的包覆层可在一个唯一的工作步骤中施设成最终的即可使用的造型。

该目的通过如下方式得以实现：两个壳元件在其连接平面上利用迷宫密封装置相互连接，并且所述迷宫密封装置至少部分地构造为开口，从而在利用浇注材料包覆第一壳体时，浇注材料的一部分能够针对性地通过所设置的开口进入到壳元件的空腔中。

在权利要求2至4中给出本发明的有利扩展方案。

此外关于方法的目的通过如下方式得以实现：在由两个壳形成的内部的第一壳体中装入电器件和触点元件，所述触点元件与从连接部件对外作用的耦联元件连接，用于与一个或多个相应成形的插塞连接器接触导通；将内部的第一壳体装入到包围第一壳体的第二壳体中，其中内部的第一壳体与第二壳体保持间隔开，并且其中所述耦联元件自由地从第二壳体中伸出；第一壳体用填充第一壳体与第二壳体之间的空间的浇注材料在一个工作步骤中包围浇注，其中少量已充入的浇注材料能够进入到连接两个壳的迷宫密封装置的开口中、进入到内部的壳体的空腔中；在填充和硬化之后，去除包围的第二壳体，其中第一壳体与填充的浇注材料的包围的壳体包覆层形成一单元，其中引入到第二壳体的表面中的最小细节呈现在包围的壳体包覆层上，并且在硬化之后获得连接部件的无需加工的最终形状。

在权利要求6和7中描述本方法的有利扩展方案。

本发明涉及连接部件，该连接部件用于将两个或多个电导体或电缆相互连接。该连接部件具有至少两个耦联元件(所述耦联元件具有保持在其中的触点元件)、一个用于使触点元件相互接触导通的装置和一个容纳耦联元件的壳体。

待连接的电导体在其连接端部上提供插头壳体，该插头壳体具有保持在其中的触点元件，这些触点元件与连接部件中的触点元件互补。通过使各互补的插头与连接部件中的耦联元件连接实现触点元件的接触导通。形成连接部件基体的壳体由多个部件、优选由两个零部件组成。第一壳体呈现为基本体，并且被外部的壳体包覆层包裹，其中外部的壳体包覆层呈现为连接部件的最终形状。

壳体优选由两个预加工的壳体部件组成。在预加工的壳体部件的缺口中装入用于连接要待连接的导体的耦联元件。位于耦联元件中的触点元件在形成两个预加工的壳体部件的空腔中相互连接并电接触导通。

在优选的扩展方案中预加工的壳体部件配有锁定装置，所述锁定装置防止在组装之后各个壳体部件再次相互脱开。

所述外部的壳体包覆层形成使连接部件免受环境影响的保护，在组装内部的壳体部件之后该外部的壳体包覆层直接施设到第一壳体上。为此符合目的地，内部的第一壳体的整个结构从外部用由低粘度的塑料制成的壳体包覆层包围浇注。仅仅留出从第一壳体伸出的耦联元件，以保证接触导通耦联元件。

所述壳体包覆层优选由低粘度的反应塑料制成，该反应塑料围绕内部的第一壳体浇注，即浇注外部壳体与内部壳体之间的空腔。在这里已经证实聚氨酯是特别适合的，因为由于低粘度和良好的流动性能够实现薄的壁厚和壁厚差以及良好的壳体特征(例如用于标识)的成形性。

聚氨酯的另一优点是必需的快速反应时间，以可以经济地执行本方法。如果使用所谓的RIM方法(反应注射成型(Reaction InjectionMoulding))，可以进一步明显缩短反应时间，因为利用这种方法凝固时间仅为几秒。

与上述方法不同，在这里推荐的对于有利地用聚氨酯包围浇注壳体的方法中，仅仅需要60℃-90℃的温度范围(优选80℃)和1-5bar(优选3 bar)的低的正压

这个温度和压力范围已经证实主要在要构造的电子器件方面是特别有利的。

在符合目的的实施例中，预加工的壳体部件在其连接平面上具有迷宫结构。该迷宫结构一般防止在用外部的壳体包覆层浇注第一壳体时进入浇注材料。在此该迷宫结构可以包括有利的具有开口的结构，这些开口用于使浇注材料受控地进入到壳体内部，从而在浇注过程中避免在壳体包覆层内部夹杂空气。

待连接的触点结构除了电连接装置以外也可以涉及光波导体或者也可以涉及气动连接装置或其它设置用于传递各自信号的连接装置。

因此，对应于待传递的介质的类型选择在连接部件中使用的触点和耦联元件。此外可以如下规定：将电缆联结部直接附加到连接部件上。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并在下文详细解释。附图中：

图1示出装配后的具有耦联元件的第一壳体的立体图，

图2示出打开的由两个半壳形成的第一壳体的立体图，

图3示出迷宫连接装置的细节图，

图4示出耦联元件和第一壳体的细节图，

图5示出具有装入的浇注材料的第一和第二壳体的局部剖视图，

图6示出用壳体包覆层包围浇注的连接部件，

图7a示出具有附加的电缆的连接部件的剖视图，以及

图7b示出图7a的连接部件的立体图。

具体实施方式

在图1中示出用于与设有触点元件的电导体接触导通的连接部件。

该连接部件示出第一壳体1，该第一壳体在这里由两个壳元件3、5形成，并且在这两个壳元件的内腔中仅仅包含一个在此示出的三个耦联元件10的连接装置或者还包含电/电子电路，该电/电子电路具有连接到对外作用的耦联元件10上的连接装置，在耦联元件中又设置触点元件12。此外在这里还可以看到在壳体的几个拐角区域上的固定开口18。

图2示出连接部件，其中第一壳体1的两个壳元件3、5打开，从而能够看到在这里装入到壳体的三个侧面上的耦联元件10和可能在这里未示出的内部连接装置。此外首先可以推导出，同样与装入的耦联元件10有关，第一壳体1没有相对于外界的绝对密封。第一壳体1的目的是保持基本形状，最终的壳体包覆层20浇注到该形状上。

在图3中示出壳体的两个壳元件的连接区域的细节图。在此两个壳元件3、5利用所谓的迷宫密封装置7在其接触棱边上相互连接，从而一方面防止一定的稳定性，另一方面首先防止易于进入稍后待包围浇注的材料。但是该迷宫密封装置可以这样设计：也能够针对性地使浇注材料进入到壳体内部中。但是在壳体1与耦联元件10之间的开口几乎是不可避免的，如在图4的细节图中所示。在凸缘9与耦联元件12之间的这种间隙14可以针对性地用于浇注材料20的排气，以避免在浇注时在壳体包覆层的区域中夹杂空气。

在图5中以梯状剖视图示出第一壳体1和第二壳体16，从而可以看到内部的第一壳体1、包围浇注的壳体包覆层20以及为了包围浇注所需的外部的第二壳体16。外部的壳体16构造为模具部件，具有在这里未示出的与待包围浇注的材料连接的相应的连接装置。

在图6中示出利用浇注材料20完成包围浇注的连接部件，该连接部件无需任何再加工，其中壳体1包括具有联锁卡箍13的耦联元件10，以及同样被包覆的保持孔18。

在另一扩展方案中可以如下规定：在包围浇注第一壳体1时使连接部件直接构造有电缆联结部(Kabelanbindung)24，即在一个工作步骤中制成现成的插头-电缆连接装置。为此在图7a和7b中示出这样的示例。在此额外地在成形为插塞连接器的第一壳体1上，附加的电缆22的一部分被防弯折部24包围，该防弯折部同样在浇注工作步骤中一起制成。

附图标记符号

1        第一壳体

2

3        壳元件1(壳体部件)

4

5        壳元件2

6

7        迷宫密封装置(用于针对性地引入浇注材料)

8

9        用于耦联元件的凸缘

10       耦联元件(插头、插座)

11       接触腔

12       触点元件

13       联锁卡箍

14       凸缘与耦联元件之间的间隙(排气)

15

16        第二壳体(浇注壳体的模具)

17

18        保持孔

19

20        壳体包覆层(浇注材料)

21

22        电缆

23

24        联结部(电缆保持装置)

Claims (7)

1.连接部件，具有至少一个对外作用的耦联元件(10)，在所述耦联元件中设置触点元件(12)，用于与至少一个构造有互补的耦联元件和触点的插塞连接器接触导通，各触点元件在形成该连接部件的第一壳体(1)内部能够相互连接，其中由至少两个壳元件(3，5)组成的第一壳体(1)形成一空腔，在该空腔中设置电器件，

其特征在于，所述两个壳元件(3，5)在其连接平面上利用迷宫密封装置(7)相互连接，并且所述迷宫密封装置至少部分地构造为开口，从而在利用浇注材料包覆第一壳体(1)时，所述浇注材料的一部分能够针对性地通过所设置的开口进入到壳元件的空腔中。

2.如权利要求1所述的连接部件，其特征在于，壳体包覆层(20)由聚氨酯塑料制成。

3.如权利要求1所述的连接部件，其特征在于，所述第一壳体的壳元件(3，5)相互卡锁或螺纹连接。

4.如权利要求1所述的连接部件，其特征在于，在第一壳体(1)上设置电缆(22)的联结部。

5.用于制造连接部件的方法，其特征在于，

在由两个壳(3，5)形成的内部的第一壳体(1)中装入电器件和触点元件，所述触点元件与从连接部件对外作用的耦联元件(10)连接，用于与一个或多个相应成形的插塞连接器接触导通，

将内部的第一壳体(1)装入到包围第一壳体的第二壳体(16)中，其中内部的第一壳体(1)与第二壳体(16)保持间隔开，并且其中所述耦联元件(10)自由地从第二壳体(5)中伸出，

第一壳体(1)用填充第一壳体与第二壳体(16)之间的空间的浇注材料在一个工作步骤中包围浇注，其中少量已充入的浇注材料能够进入到连接两个壳的迷宫密封装置的开口中、进入到内部的壳体的空腔中，

在填充和硬化之后，去除包围的第二壳体(16)，其中第一壳体(1)与填充的浇注材料的包围的壳体包覆层(20)形成一单元，其中引入到第二壳体的表面中的最小细节呈现在包围的壳体包覆层(20)上，并且在硬化之后获得连接部件的无需加工的最终形状。

6.如权利要求5所述的用于制造连接部件的方法，其特征在于，在浇注过程中浇注材料的少量材料份额能够针对性地进入到第一壳体(1)的为该浇注材料的少量材料份额设置的开口中，其中所述开口通过在壳体半体(3，5)之间的在所述壳体半体的连接平面上的迷宫密封装置(7)的间隔形成，从而通过在壳体(1)的凸缘(9)与耦联元件(10)之间的间隙(14)实现注入的浇注材料的充分排气，从而避免在包围的壳体包覆层(20)中夹杂空气。

7.如权利要求5或6所述的用于制造连接部件的方法，其特征在于，在浇注过程中用RIM方法进行加工，其中使用聚氨酯混合物作为浇注材料，该聚氨酯混合物为了加工具有60℃-90℃的温度范围、优选具有80℃的温度，并且在1-5bar、优选3bar的正压下在一个唯一的浇注工作过程中加工。

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